[发明专利]一种基于高效排序算法的巡航解算方法

说明书

本申请属于飞机巡航解算技术领域，涉及一种基于高效排序算法的巡航解算方法。所述方法包括获取飞机的重量信息，给定包含当前位置至终点位置的飞行高度剖面及飞行速度剖面，构成初始种群变量；根据飞机重量信息及目标飞行高度、目标飞行速度确定飞机的平飞公里耗油；根据飞机当前位置信息及终点位置信息确定飞机水平飞行距离；根据飞机水平飞行距离及平飞公里耗油确定耗油量；以所述耗油量为第一目标函数，以所述目标飞行高度及目标飞行速度为变量，进行遗传算法计算，获得最小耗油量下的目标飞行高度及目标飞行速度。本申请运用高效排序算法对飞行器的飞行轨迹进行寻优，计算飞行过程的优化轨迹，节省燃油消耗。

技术领域

本申请属于飞机巡航解算技术领域，特别涉及一种基于高效排序算法的巡航解算方法。

背景技术

飞行器的燃油最优轨迹设计一直受到普遍的关注。飞行器飞行节油轨迹的优化，即对飞行器飞行状态的优化。具体地，就是飞行器在一定的飞行条件下，如何选取其最优的飞行状态，如马赫数、以及发动机推力等，使其中某项性能指标达到最优。优化飞行航路不仅仅可以节省飞行器的飞行成本，而且能使某项性能的指标更优，在同等飞行成本条件下具有一定的指导作用。如果能够充分利用航路优化方法对飞行器的飞行轨迹适当地优化，就可以充分发挥该飞行器的飞行性能，达到非常良好的飞行效果，圆满完成飞行任务。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种解决燃油消耗优化问题的方法，可以充分发挥该飞行器的飞行性能，达到非常良好的飞行效果，圆满完成飞行任务。

本申请基于高效排序算法的巡航解算方法，包括：

步骤S1、获取飞机的重量信息，给定包含当前位置至终点位置的飞行高度剖面及飞行速度剖面，其中，飞行高度剖面内包含多个离散的目标飞行高度，飞行速度剖面内包含多个离散的目标飞行速度；由所述目标飞行高度与所述目标飞行速度构成初始种群变量；

步骤S2、根据飞机重量信息及目标飞行高度、目标飞行速度确定飞机的平飞公里耗油；

步骤S3、根据飞机当前位置信息及终点位置信息确定飞机水平飞行距离；

步骤S4、根据飞机水平飞行距离及平飞公里耗油确定耗油量；

步骤S5、以所述耗油量为第一目标函数，以所述目标飞行高度及目标飞行速度为变量，进行遗传算法计算，获得最小耗油量下的目标飞行高度及目标飞行速度。

优选的是，步骤S1中，获取飞机的重量信息包括：

获取飞机空重；

获取当前时刻的外挂剩余重量；

获取当前时刻的剩余油量；以及

根据飞机空重、外挂剩余重量及剩余油量确定飞机的重量信息。

优选的是，步骤S3中，确定飞机水平飞行距离包括：

将飞机当前位置信息转化为东北天坐标；

确定终点位置以及未飞过的航路点；

计算飞机当前位置依次经过各航路点直至到终点位置的飞机水平飞行距离。

优选的是，步骤S5中，进一步包括：

设定目标飞行高度及目标飞行速度的范围约束条件。

优选的是，所述目标飞行高度的范围为0-17553m；所述目标飞行速度的范围为0-1Ma。

优选的是，步骤S5中，进一步包括：

构建第二目标函数，所述第二目标函数为：